数字电子技术基础第二章笔记重点：（附清华大学课程视频及PPT课件）

数字电子技术基础第二章笔记重点：（附清华大学课程视频及PPT课件）

• 目录：

基本公式和常用公式
常用门
逻辑代数中的基本定理
逻辑函数的5种表示方法
逻辑表达式的3种化简方法
最小项之和与最大项之积
约束项，任意项，无关项
输入选电压信号的理由
模拟信号>数字信号
0-1有效区和无效区
数字电路的干扰来源
附件

1.	基本公式和常用公式：

最重要的是公式（8）（18），即摩根定律，可实现与或之间的转换

2.	常用门

常用的门有与门，或门，非门，与非门，或非门，异或门，同或门，与或非门，其中最常用的便是非门，与非门和或非门。原因是工艺上更易实现

3.	逻辑代数中的基本定理

基本定理有带入定理，反演定理（顺序：先括号，然后与，最后或），对偶定理

4.	逻辑函数的5种表示方法：

逻辑真值表，逻辑表达式，逻辑图，卡诺图，波形图（时序图）

5.	逻辑表达式3种化简方法

化简需结合现有器件类型，且化简结果不唯一
（1） 公式化简法：是利用逻辑代数的基本公式，对函数进行消项、消因子。
优点：公式若能信手拈来，化简便是小菜一碟
缺点：优点便是缺点，没有熟练度化简起来就是备受煎熬，苦不堪言
（2） 卡诺图法：把逻辑表达式转化为最小项之和的形式，填入卡诺图，合并逻辑相邻项，最后写成最简与或形式
优点：变量个数不大于5，无脑化简，屡试不爽（爽：产生差错）
缺点：优点有写，不再赘述
（3） 奎恩-麦克拉斯基化简法（Q-M法）：通过合并相邻最小项并消去多余因子而求得逻辑函数的最简与或式
优点：计算机操作，出错率=0，无敌
缺点：首先你得拥有一台安装Multisim的电脑

6.	最小项之和与最大项之积

下图中同一行的最小项与最大项满足对偶定理：
所有最小项之和为1，所有最大项之积为1
任意两个最小项之积为0，任意两个最大相知何为0
具有逻辑相邻性的两个最小项之和可以合并成一项并消去一对因子，具有逻辑相邻性的两个最大项之积可以合并成一项并消去一对因子
注意最小项和最大项的下标取值

7.	约束项，任意项与无关项

约束项：逻辑函数中对输入变量的取值有限制，与这些被限制的取值对应的最小项称为约束项
任意项：在输入变量某些取值下，函数值为1或0不影响逻辑电路的功能，与这些取值对应的最小项称为任意项
无关项：约束项和任意项统称为无关项，它们可以写入逻辑式，也可以不写入逻辑式

8.	数字电路输入选电压信号的优缺点

优点：电路中有电压可以没有电流>较大几率实现低功耗>高集成度不再遥无可期
缺点：若选电流作为输入，功耗降低困难；电流输入易受环境影响，远距离传输尤其明显；电压信号在数字电路中是离散的，离散信号必会出现阶跃（冲击），在存在电容电感的情况下，延迟不可避免

9.	模拟信号>数字信号

模拟信号是连续的，数字信号是离散的，模拟到数字，精确度的降低是跑不了的，同时付出了时间（串行）or空间（并行）的代价，但模拟转换到数字使得大规模集成成为可能，在这样一个讲究速度的时代，这波交换不亏

10.	0-1有效区和无效区

先上图：

中间无效区并非越宽越好，应保留适当的有效区，不然电路的容忍度太低，对噪声的抗干扰能力就很差
数字电路中存在一个雷锋协议：可以输入一个低质量的0-1，但必须高质量输出，真可谓是严以律己，宽以待人
注：两个反相器在不改变逻辑值的情况下就可以有效的去除直导线赤裸裸传输无法消除的噪声，从而得到高质量的输出

11.	数字电路的干扰来源

① 对于一个二端口网络，两输入端间存在电容效应，设计与工艺无法消除
② 有电阻的地方会引起一个电压降
③ 有电感的地方同样会引起电压降
④ 谐振环
数字电路由于雷锋协议的存在，这些噪声都可消化在电路内部

附件：
清华大学课程视频：https://www.bilibili.com/video/av12484416/?p=50&t=33
清华大学课程课件：https://pan.baidu.com/s/1FxNNV8n6em2k5DBOf1dv5Q 提取码：q0Io

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